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MITOLOGÍAMETALDECK
CONTROL DE VIBRACIONES
EN ENTREPISOS CON
METALDECK
VIBRACIONES
1. ES EL METALDECK?2. SON LAS VIGUETAS?3. SON LAS VIGAS PRINCIPALES?
ENTREPISO DISEÑADO POR RESISTENCIACONDICIÓN INICIAL
DISEÑO POR RESISTENCIA
1. ES EL METALDECK?: CAMBIANDO LA LOSA A MACIZA DE 10CM
MEJORA: 2.9%
1. ES EL METALDECK?: AUMENTANDO ELESPESOR DE LA LOSA DE 10cm A 15cm
MEJORA: 10.6%
2. SON LAS VIGUETAS? AUMENTANDO LAALTURA DE LAS VIGAS A IPE300 (MD 10cm)
MEJORA: 13.0%
3. SON LAS VIGAS PRINCIPALES? AUMENTANDO LAALTURA DE LAS VIGAS A IPE330 (MD 10cm)
MEJORA: 13.8%
SE RE-DISEÑA COMBINANDO MEJORA EN ALTURA DE VIGAS Y VIGUETAS:VIGUETAS: IPE270VIGAS: IPE330MD 2” CAL. 22 – 10cm MEJORA: 26.2%
SISTEMA DE ENTREPISO
MANUALES Y AYUDAS TECNICAS
CONTROL DE FISURAS EN
ENTREPISOS CON
METALDECK
CONTROL DE FISURAS EN LOSA DE CONCRETO SOBRE METALDECK
FISURAS POR RETRACCIÓN Y TEMPERATURA
• No tienen ningún tipo de patróndefinido, se presentan como telarañassobre el concreto.
• Se presentan por inadecuado curado,exceso de relación a/c. Especialmenteocurre en zonas calurosas y conpresencia de vientos. También se puedepresentar por caída de la mallaelectrosoldada (se corre durante lafundición).
FISURAS POR RETRACCIÓN Y TEMPERATURA
• Se puede mejorar usando concreto reforzadocon fibras en vez de la malla, usando juntas dedilatación (a una menor separación) y usandoun mayor espesor de concreto.
• Este tipo de fisuras no daña el acabado(cerámica, porcelanato) que se pueda ubicarsobre la losa.
• Para concreto pulido se recomienda usarmortero adicional y usar juntas. Las juntas quese utilicen deben marcar las viguetas y lasvigas principales de la edificación.
FISURAS POR RETRACCIÓN Y TEMPERATURA
FISURAS DURANTE FRAGUADO POR MOVIMIENTO DE LA FORMALETA
• Puede ocurrir en losas con luces importantes sinapuntalar, por no soldar la lamina a las vigasmetálicas de apoyo o por no apoyar bien lalamina a las vigas.
• También se puede presentar por no unir eltraslapo longitudinal de las láminas (usar tornilloauto-perforante o remache pop) o poracumulamiento excesivo de concreto enfundición.
• Se puede mejorar el comportamiento usandolaminas de metaldeck de 3”
• Este tipo de fisura no daña el acabado posterior.
FISURAS POR MOMENTO NEGATIVO
Forman un patrón definido (siguen una línea recta)marcando los apoyos que sostienen la losa. Sepresenta por ausencia de refuerzo negativo en la losa.También se pueden presentar alrededor de lascolumnas cuando el sistema de losa (losa y viguetas)son flexibles.
FISURAS POR MOMENTO NEGATIVO
• Este tipo de fisuras debe ser controlado yaque puede dañar el acabado de piso que seinstale por encima de la losa.
• Para controlar estas fisuras se debe colocarrefuerzo negativo sobre las vigas principalesde carga y vigas principales de amarre. Semejora su comportamiento ubicando refuerzonegativo sobre viguetas.
• Sobre viguetas se calcula el refuerzodiseñando la losa continua. Para las vigas decarga se debe ubicar el refuerzo mínimorecomendado por AISC que se muestra en lasiguiente diapositiva.
FISURAS POR MOMENTO NEGATIVO
COMPROBACIÓN DE LA
RESISTENCIA DE LOSAS CON
METALDECKANTE EL FUEGO
COMPROBACIÓN DE LA RESISTENCIA DE LOSAS CON
METALDECK ANTE EL FUEGO
PROPOSITO TITULO J NSR-10
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA REQUERIDA AL
FUEGO SEGÚN NSR-10
Procedimiento
1.Clasificación de la edificación por grupo de ocupación
Capitulo K.2
2.Clasificación de la edificación por categoría de riesgo, según uso, ocupación, área o
carga de combustible y número de pisos
J.3.3.1
3.Determinación de la resistencia requerida para los elementos de la edificación
J.3.4.3
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA REQUERIDA AL
FUEGO SEGÚN NSR-10 PASO 1: Clasificación de la edificación por grupo de ocupación. Capitulo K2.
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA REQUERIDA AL
FUEGO SEGÚN NSR-10
PASO 2: Clasificación en categorías de riesgo de las edificaciones. Capitulo J.3.3.
J.3.3.1 — CATEGORIAS DE RIESGO DE LAS EDIFICACIONES — Con el fin de evaluar la
resistencia requerida al fuego todas las edificaciones se clasificarán, en función de los
grupos de ocupación definidos en la tabla J.1.1-1, en una de las categorías de riesgo
de pérdida de vidas humanas o amenaza de combustión que se definen a
continuación.
J.3.3.1.1 — Categoría I — Esta categoría comprende las edificaciones con mayor
riesgo de pérdidas de vidas humanas o con alta amenaza de combustión
J.3.3.1.2 — Categoría II — Esta categoría comprende edificaciones de riesgo
intermedio,
J.3.3.1.3 —Categoría III — Esta categoría comprende las edificaciones con baja
capacidad de combustión
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA REQUERIDA AL
FUEGO SEGÚN NSR-10
PASO 2: Clasificación en categorías de riesgo de las edificaciones. Capitulo J.3.3.
Dependiendo del grupo de uso la clasificación se hace en función de:
1. Área construida y número de pisos Tabla J.3.3-1
ó
2. Densidad de carga combustible y número de pisos Tabla J.3.3-2
Excepciones:
Las edificaciones que se listan en el numeral J.3.3 se eximen del requisito de
cuantificación de su resistencia contra fuego.
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA REQUERIDA AL
FUEGO SEGÚN NSR-10 1. Clasificación según el área construida y número de pisos:
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA REQUERIDA AL
FUEGO SEGÚN NSR-10
2. Clasificación según Densidad de carga combustible y número de pisos:
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA REQUERIDA AL
FUEGO SEGÚN NSR-10 Determinación de la densidad de carga combustible:
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA REQUERIDA AL
FUEGO SEGÚN NSR-10 PASO 3: Determinación de la resistencia requerida
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA REQUERIDA AL
FUEGO SEGÚN NSR-10 PASO 3: Determinación de la resistencia requerida
Excepciones (No requiere determinación de resistencia al fuego)
Algunos edificios no exigen protección contra incendio, como los parqueaderos
elevados abiertos, donde mediante ensayos demuestran que en caso de incendio las
temperaturas que se alcanzan no son críticas:
Excepciones (No requiere determinación de resistencia al fuego)
Excepciones (No requiere determinación de resistencia al fuego)
Métodos de diseño:
Se permiten dos métodos para la evaluación de la resistencia al fuego de las
estructuras de acero:
F.2.18.1.2 – Diseño por métodos analíticos
F.2.18.1.3 – Diseño por ensayos de calificación:
Los miembros estructurales y sus componentes deben calificarse para una resistencia
al fuego según norma ASTM E119. Se permite demostrar el cumplimiento de este
requisito usando los procedimientos de la norma ASCE 29-05.
También la guía 19 del AISC es una buena herramienta para realizar el procedimiento.
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
La resistencia de los elementos estructurales se expresa en unidades de tiempo:
tiempo que tarda un elemento en alcanzar en una prueba normalizada de incendio, el
máximo calentamiento que experimentaría en un incendio real.
Las pruebas normalizadas más empleadas son:
• ASTM E119
• UL 263
• ISO 834
• NTC 1480 (ISO 834)
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
MÉTODOS ESTÁNDAR DE PRUEBAS DE INCENDIO (ensambles completos)
El muro es instalado verticalmente en un horno de gas y se
expone a una curva de temperatura estándar por el tiempo
durante el cual se desea una calificación:
1, 2, 3 o 4 horas.
Ejemplo: calificación ante fuego de un muro en sistema liviano
MÉTODOS ESTÁNDAR DE PRUEBAS DE INCENDIO (ensambles completos)
Una calificación de resistencia ante el fuego de 1 hora implica que la estructura que
incorpora la construcción del muro de prueba:
• No se colapsara
• No transmitirá llamas o altas temperaturas
• Soporta una carga de diseño
• Por un periodo de por lo menos 1 hora después de un incendio completamente
desarrollado
Las cubiertas y entrepisos también pueden ser probadas horizontalmente según
ASTM E119.
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
En www.ul.com aparecen listados varios ensambles probados para losas con tableros
metálicos con la aplicación o no de productos para protección contra el fuego paradistintas resistencias al fuego ensayadas:
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
Ejemplo:Determine el sistema de protección para una resistencia al fuego requerida de 2 horas
del siguiente entrepiso con concreto de peso normal.
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
Evaluar los siguientes casos:
1. MD con cielo falso
descolgado en panel yeso.
2. MD sin cielo y sin
protección.
CASO 1: Usar metaldeck SIN protección y CON cielo falso.
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
• El cielo falso (panel yeso) ofrece protección pasiva contra el fuego y se puede
emplear con un mínimo espesor del panel de 1/2" para brindar resistencia al fuego
de 2 horas ubicando un espesor de concreto por encima de la cresta de metaldeck
de 2in o 3in de al menos 2.5in (65mm).
• El diseño UL corresponde al D502. Se puede consultar en www.ul.com
• Por recomendación del IBC se deben proteger individualmente algunos elementos
principales del pórtico de acuerdo con su importancia en la integridad estructural
de la edificación (consultar IBC)
En Resumen:
Utilizar MD 2in Cal. 22 (0.75mm) con un espesor de concreto por encima de la cresta
de 2.5in (65mm) y un cielo falso descolgado en panel yeso de 5/8in de espesor.
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
Los detalles de cada ensamble se deben consultar en www.ul.com
Métodos de diseño:
Se permiten dos métodos para la evaluación de la resistencia al fuego de las
estructuras de acero:
F.2.18.1.2 – Diseño por métodos analíticos
F.2.18.1.3 – Diseño por ensayos de calificación:
Los miembros estructurales y sus componentes deben calificarse para una resistencia
al fuego según norma ASTM E119. Se permite demostrar el cumplimiento de este
requisito usando los procedimientos de la norma ASCE 29-05.
También la guía 19 del AISC es una buena herramienta para realizar el procedimiento.
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
CASO 2: Usar metaldeck SIN protección y SIN cielo falso.
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
0. Se calcula si el espesor de la losa es suficiente para el tiempo resistente requerido
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
1. Se calcula la temperatura a la que está sometida cada parte de la lamina
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
2. Se calcula la temperatura a la que están sometidas las barras de refuerzo positivo
adicionales (sin son requeridas)
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
3. De acuerdo a cada temperatura a la que esta sometida cada elemento se realiza
una reducción de su resistencia
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
4. Se calcula la resistencia por momento positivo de la sección
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
5. Se calcula el momento negativo resistente de la sección
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
6. Se calcula la ubicación de la temperatura mínima en la que el concreto no ha
perdido resistencia
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
7. Se calcula el momento negativo resistente de la sección teniendo en cuenta el
aporte de la malla electro-soldada y el refuerzo negativo adicional
EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE LA RESISTENCIA
CONTRA FUEGO DE ELEMENTOS EN EDIFICACIONES
CÁLCULO DE SOLICITACIONESCombinación de carga según NSR-10 (F.2.18-1)
1.2D +0.5L + 0.2G
Wu= 7.34 kN/m²
Mu= 8.25 kN.m
Para luces interiores
Mr+ + Mr-= 13.239 kN.m
Mu= 8.25 kN.m
Chequeo: OK
Para luces exteriores
Mr+ + Mr-/2*(1-Mr-/(8*Mo))= 8.40 kN.m
Mu= 8.25 kN.m
Chequeo: OK
CALCULO DE LA CARGA ÚLTIMA
La resistencia requerida de la losa se determina a partir de la combinación de cargas
gravitacionales (ecuación F.2.18-1 de NSR-10)
(0.9 ó 1.2)D + T + 0.5L + 0.2G
D = carga muerta nominal
L = carga viva nominal
G = carga nominal de granizo
T = fuerzas y deformaciones causadas por el incendio de diseño definido en el numeral F.2.18.2.1
CARGAS:
Muerta: Peso propio: 2.28 KN/m2
Carga muerta sobre-impuesta: 3.00 KN/m2
Carga muerta: 5.28 KN/m2
Carga viva: 2.00 KN/m2
La carga última es:
Wu = 1.2 * 5.28 + 0.5 * 2.00 = 7.34 KN/m2
Ø4mm/15x15cm Ø4.5mm/15x15cm Ø5mm/15x15cm Ø5.5mm/15x15cm Ø6mm/15x15cm Ø7mm/15x15cm Ø8mm/15x15cm
2.00 8.31 9.03 9.81 10.65 11.49 13.36 15.31
2.10 7.54 8.19 8.89 9.65 10.41 12.10 13.85
2.20 6.87 7.46 8.10 8.80 9.48 11.02 12.62
2.30 6.28 6.83 7.42 8.05 8.68 10.08 11.54
2.40 5.77 6.27 6.81 7.39 7.97 9.26 10.60
2.50 5.32 5.78 6.28 6.81 7.34 8.53 9.77
2.60 4.92 5.34 5.80 6.30 6.79 7.89 9.03
2.70 4.56 4.95 5.38 5.84 6.30 7.32 8.38
2.80 4.24 4.61 5.00 5.43 5.86 6.80 7.79
2.90 3.95 4.29 4.66 5.06 5.46 6.34 7.26
3.00 3.69 4.01 4.36 4.73 5.10 5.93 6.78
RESISTENCIA AL FUEGO 60 minutos
Resistencia a fuego requerida:
Lámina de metaldeck:
Espesor total losa:
60 minutos
METALDECK 2" calibre 22 (0.75mm)
11 cm
Luz (m)Capacidad de carga (KN/m²)
Refuerzo en el valle: Sin refuerzo en el valle
Ø4mm/15x15cm Ø4.5mm/15x15cm Ø5mm/15x15cm Ø5.5mm/15x15cm Ø6mm/15x15cm Ø7mm/15x15cm Ø8mm/15x15cm
2.00 10.55 11.30 12.11 12.98 13.85 15.79 17.81
2.10 9.57 10.25 10.98 11.78 12.56 14.32 16.15
2.20 8.72 9.34 10.01 10.73 11.45 13.05 14.72
2.30 7.98 8.54 9.16 9.82 10.47 11.94 13.47
2.40 7.33 7.84 8.41 9.02 9.62 10.97 12.37
2.50 6.75 7.23 7.75 8.31 8.86 10.11 11.40
2.60 6.24 6.68 7.17 7.68 8.20 9.34 10.54
2.70 5.79 6.20 6.64 7.12 7.60 8.67 9.77
2.80 5.38 5.76 6.18 6.62 7.07 8.06 9.09
2.90 5.02 5.37 5.76 6.17 6.59 7.51 8.47
3.00 4.69 5.02 5.38 5.77 6.16 7.02 7.91
Espesor total losa: 11 cm
Refuerzo en el valle: Barras inferiores Ø6mm en cada valle
Capacidad de carga (KN/m²)Luz (m)
Resistencia a fuego requerida: 60 minutos
Lámina de metaldeck: METALDECK 2" calibre 22 (0.75mm)